Płyn chłodzący różaniec do tego, co to jest i używa



The płyn chłodzący różaniec Jest to materiał zaprojektowany przez Felixa Allihna, który przedstawia serię pęcherzyków w swoim wnętrzu w celu zwiększenia powierzchni w kontakcie z wodą krążącą w zewnętrznej komorze. W ten sposób zwiększa się transfer ciepła z wnętrza pęcherzyków do wody, zapewniając skuteczną kondensację par rozpuszczalnika.

Wygląd płynu chłodzącego, z powodu obecności pęcherzyków, sugerował nazwy chłodziwa różańcowego lub kulek. Jest to również czynnik chłodniczy Allihn.

Allihn zaprojektował swój czynnik chłodniczy jako odpowiedź na problem z czynnikiem chłodniczym na ścianach typu Liebig. Ten czynnik chłodniczy lub skraplacz nie był wydajny w rozpuszczalnikach o niskiej temperaturze wrzenia, takich jak eter. Rozwiązanie Allihna było proste: zwiększenie powierzchni wewnętrznej za pomocą obecności w wewnętrznej rurze serii pęcherzyków.

Dwoma chłodziwami najczęściej używanymi w urządzeniach refluksowych są chłodziwo różańcowe i chłodziwo cewki, zwane również płynem chłodzącym Grahama..

Chociaż powszechnie stosuje się chłodziwo różańcowe, z rozpuszczalnikami o bardzo niskich temperaturach wrzenia wygodnie jest stosować chłodziwo zwojowe, ponieważ zapewnia ono bardziej wydajne chłodzenie. Dotyczy to eteru dietylowego o temperaturze wrzenia 35 ° C i pentanu (35-36 ° C).

Indeks

  • 1 Jakie jest zastosowanie chłodziwa na różaniec??
    • 1.1 Rozpoczyna się rozgrzewka
    • 1.2 Kondensacja
    • 1.3 Reakcje w wyższych temperaturach niż w środowisku
    • 1.4 Płyny chłodnicze
  • 2 zastosowania
    • 2.1 Destylacja
    • 2.2 Przepływ
    • 2.3 Specyficzne
  • 3 referencje

Jaki jest pożytek z płynu chłodzącego różaniec??

Płyn chłodzący różaniec jest używany głównie w metodzie reflow. Większość reakcji, które wymagają ogrzewania, odbywa się z refluksem. Polega to na podgrzaniu w kolbie rozpuszczalnika z reagentami biorącymi udział w reakcji.

Usta kolby, zwykle matowe szkło, pasują do jednego z ust chłodziwa. Zespół jest wykonany w taki sposób, że czynnik chłodniczy pozostaje pionowy (górny obraz).

Zaleca się, aby woda przedostała się do zewnętrznej części czynnika chłodniczego przez gumowy lub plastikowy wąż połączony z jego dolną częścią. Woda przepływa przez część, która otacza wnętrze chłodziwa i wychodzi na górę, zapewniając większy transfer ciepła do wody.

Ogrzewanie kolby rozpuszczalnikiem i reagentami odbywa się za pomocą płyty grzejnej lub koca w tym samym celu. Urządzenia te mają mechanizm regulujący ilość dostarczanego ciepła.

Początki ocieplenia

W miarę nagrzewania się rozpuszczalnika zaczyna tworzyć się para, która unosi się w górę kolby grzewczej, aby dotrzeć do chłodziwa..

Podczas przechodzenia przez czynnik chłodniczy opary rozpuszczalnika wchodzą w kontakt z wewnętrznymi ścianami czynnika chłodniczego, rozpoczynając jego kondensację.

Kondensacja

Kondensacja jest spowodowana wewnętrzną ścianą skraplacza w postaci pęcherzyków stykających się z cyrkulującą wodą w zewnętrznej komorze czynnika chłodniczego.

Woda powoduje, że temperatura ściany wewnętrznej nie wzrasta, pozostając na stałym poziomie, a tym samym pozwalając na obniżenie temperatury pary, która wchodzi do środka chłodniczego.

Skraplając pary rozpuszczalnika i odzyskując stan ciekły, kropelki rozpuszczalnika przesuwają się z czynnika chłodniczego do kolby grzewczej.

Dzięki tej procedurze utrata rozpuszczalnika z powodu wycieków w stanie gazowym jest zminimalizowana. Ponadto należy zapewnić, aby reakcja zachodząca w kolbie miała stałą objętość.

Reakcje w wyższych temperaturach niż w środowisku

Czynnik chłodzący różaniec jest zalecany w tych reakcjach, które występują w temperaturze wyższej niż temperatura otoczenia, ponieważ w tych warunkach znaczna objętość rozpuszczalnika zostałaby utracona, gdyby nie było odpowiedniej kondensacji jego par.

Poprzez ciągłe chłodzenie oparów rozpuszczalnika powracających do kolby jako ciecz, metoda refluksu pozwala na ogrzewanie ośrodka reakcji chemicznej przez dłuższy czas, zwiększając jego wydajność..

Wiele związków organicznych ma niskie temperatury wrzenia, więc nie pozwalają na poddawanie ich działaniu wysokich temperatur, ponieważ odparowują. Jeśli czynnik chłodniczy nie zostanie użyty, reakcja nie rozwinie się całkowicie.

Refluks pozwala na zwiększenie temperatury reakcji, ponieważ odbywa się to w syntezie organicznej, co sprzyja wzrostowi szybkości reakcji.

Płyny chłodzące

Oprócz wody w skraplaczach lub czynnikach chłodniczych stosowane są inne płyny; takich jak schłodzony etanol, który można schłodzić termostatycznie.

Użycie cieczy innych niż woda umożliwia schłodzenie czynnika chłodniczego do temperatury poniżej 0 ° C. Pozwala to na stosowanie rozpuszczalników, takich jak eter dimetylowy, o temperaturze wrzenia -23,6 ° C.

Płyn chłodzący różańca jest stosowany głównie w refluksie, co sprzyja wykonaniu reakcji wymagających ogrzewania. Ale to samo urządzenie może być używane w prostych procesach destylacji.

Używa

Destylacja

Destylacja jest procesem stosowanym do oddzielenia czystej cieczy od mieszaniny cieczy o różnych punktach wrzenia. Na przykład destylacja jest często stosowana do oddzielania etanolu od wody.

Różne ciecze mają różne siły spójności. Dlatego mają różne ciśnienia pary i wrzą w różnych temperaturach. Składniki ciekłej mieszaniny można oddzielić przez destylację, jeśli ich temperatury wrzenia są wystarczająco różne.

Opary cieczy, produkt ogrzewania, kondensują się w czynniku chłodniczym i są gromadzone. Najpierw gotować ciecz o niższej temperaturze wrzenia, po skropleniu i zebraniu oczyszczonej cieczy stopniowo podwyższa się temperaturę destylacji i zbiera ciekłe składniki mieszaniny..

Refluks

Zastosowanie metody refluksu zostało wykorzystane do izolacji substancji, na przykład: za pomocą techniki ekstrakcji ciało stałe-ciecz możliwe było uzyskanie aktywnych składników tkanek roślinnych.

Rozpuszczalnik refluksuje się i kondensuje na porowatym wkładzie zawierającym przetworzoną próbkę. W miarę parowania rozpuszczalnik gromadzi się wraz ze składnikami tkanki roślinnej, którą chcesz oczyścić.

Specyficzne

-Do ekstrakcji kwasów tłuszczowych stosowano bezpośrednią ekstrakcję do refluksu. Stosuje się etanol i 30 g analitu, rozpuszczalnik ogrzewa się w kolbie. Wrzenie prowadzi się przez 45 minut w celu wyekstrahowania kwasów tłuszczowych. Wydajność wyniosła 37,34%.

-W syntezie prostych estrów, takich jak octan etylu, łączących refluks, prostą destylację i destylację z rektyfikacją.

-Czynnik chłodzący różaniec był stosowany w włączaniu reakcji bromu do alkenów we wrzącej wodzie. Jednak w tej reakcji nastąpiła utrata Br.

Referencje

  1. Quiored (s.f.). Refluks, prosta destylacja i destylacja z rektyfikacją: Synteza octanu etylu. [PDF] Źródło: ugr.es
  2. Wikipedia. (2018). Kondensator (laboratorium). Źródło: en.wikipedia.org
  3. The Science Company. (2018). Skraplacz Allihna, 24/40, 300 mm. Źródło: sciencecompany.com
  4. Sella A. (28 kwietnia 2010 r.). Klasyczny zestaw: skraplacz Allihna. Królewskie Towarzystwo Chemiczne. Źródło: chemistryworld.com
  5. Merriam-Webster. (2018). Skraplacz Allihna. Źródło: merriam-webster.com